大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識課件

1、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) (第2版) 張鈞良 張世波 編著大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) (第2版) 張鈞良 張世波 編著 第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識 第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1.1 信息時(shí)代與計(jì)算機(jī)1.2 計(jì)算機(jī)的運(yùn)行基礎(chǔ)1.3 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)1.4 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)內(nèi)容1.1 信息時(shí)代與計(jì)算機(jī)內(nèi)容1.1.1 信息時(shí)代1.1.2 電子計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展1.1.3 微型計(jì)算機(jī)1.1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)1.1.6 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1.1.7 計(jì)算機(jī)的發(fā)展展望1.1.8 我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況 1.1 信息時(shí)代與計(jì)算機(jī)1.1.1 信息時(shí)代 1.1 信息時(shí)代與計(jì)算機(jī)什么是Computer？（計(jì)算機(jī)）術(shù)語和概念

2、 什么是Computer？術(shù)語和概念 計(jì)算機(jī)（Computer）是一種能夠接收和存儲(chǔ)信息，并按照存儲(chǔ)在其內(nèi)部的程序(這些程序是人們意志的體現(xiàn))對輸入的信息進(jìn)行加工、處理，得到人們所期望的結(jié)果，然后把處理結(jié)果輸出的高度自動(dòng)化的電子設(shè)備。 計(jì)算機(jī)（Computer）是一種能夠接收和存儲(chǔ)信一、什么是信息 信息是事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和特征的反映和表示，它是社會(huì)的三要素（材料、能源、信息）之一。 信息是經(jīng)過加工、具有一定含義的且對決策有價(jià)值的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)和信息是密不可分的，信息之間的聯(lián)系又可以得到抽象層次更高的信息。 1.1.1 信息時(shí)代與計(jì)算機(jī)一、什么是信息 1.1.1 信息時(shí)代與計(jì)算機(jī)二、信息的特征 信息在

3、使用中不會(huì)有損耗。 信息可以大量地復(fù)制。 信息可以脫離所反映的事物而被保存、傳播。 信息可以不斷增長。 所有事物都有信息。（信息具有普遍性、無限性、寄載性、時(shí)效性、可處理性、共享性、層次性、傳遞性）。 1.1.1 信息與信息技術(shù)二、信息的特征 1.1.1 信息與信息技術(shù)三、信息科技 它由信息的獲取，信息的傳輸，信息的處理和信息的應(yīng)用這四部分所組成。信息技術(shù)包括以下幾方面 1.1.1 信息與信息技術(shù)三、信息科技 1.1.1 信息與信息技術(shù)感測與識別技術(shù)信息傳遞技術(shù)信息處理與再生技術(shù)信息使用技術(shù)控制技術(shù)顯示技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù)是一種綜合性的技術(shù)，它的支柱技術(shù)是：計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)，即3C

4、技術(shù)。信息科技包括以下幾方面：感測與識別技術(shù)信息科技包括以下幾方面：四、信息社會(huì)與計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)不僅是現(xiàn)代社會(huì)使用最廣泛的現(xiàn)代化工具,而且是信息社會(huì)的重要支柱。信息社會(huì)與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)。20世紀(jì)90年代開始，信息革命悄然在世界各地興起。這意味著21世紀(jì)人類將進(jìn)入信息社會(huì)。 1.1.1 信息與信息技術(shù)四、信息社會(huì)與計(jì)算機(jī) 1.1.1 信息與信息技術(shù)一、電子計(jì)算機(jī)的誕生 世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是1946年2月在美國誕生的，它的名字叫ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator，電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)，譯作“埃尼克”)。 1.1.2 電子計(jì)算機(jī)的誕

5、生和發(fā)展 一、電子計(jì)算機(jī)的誕生 1.1.2 電子計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展二、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，通常是按照計(jì)算機(jī)中所采用的電子邏輯器件來劃分階段，可以分成4個(gè)階段：電子管計(jì)算機(jī)(第一代計(jì)算機(jī))、晶體管計(jì)算機(jī)(第二代計(jì)算機(jī))、中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(第三代計(jì)算機(jī))、大規(guī)模超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(第四代計(jì)算機(jī))，現(xiàn)在正在向智能計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和生物計(jì)算機(jī)的方向發(fā)展。 1.1.2 電子計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展 二、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1.1.2 電子計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展 一、微型計(jì)算機(jī)的分類 按照計(jì)算機(jī)的規(guī)模、運(yùn)算速度、使用范圍等綜合考慮，可以把計(jì)算機(jī)分為：高性能計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）、

6、工作站、服務(wù)器、嵌入式計(jì)算機(jī)等。 1.1.3 微型計(jì)算機(jī)一、微型計(jì)算機(jī)的分類 1.1.3 微型計(jì)算機(jī)二、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 以微處理器為核心的微型計(jì)算機(jī)屬于第四代計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)以微處理器的型號為標(biāo)志，微處理器的發(fā)展從1971年Intel公司用PMOS工藝制成世界上第一代4位微處理器4004算起，30多年的歷史，迄今已發(fā)展了五代產(chǎn)品。 1.1.3 微型計(jì)算機(jī)二、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1.1.3 微型計(jì)算機(jī)一、計(jì)算機(jī)特點(diǎn)處理速度快存儲(chǔ)容量大、存儲(chǔ)時(shí)間長計(jì)算精度高具有邏輯判斷能力應(yīng)用領(lǐng)域廣泛 1.1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)一、計(jì)算機(jī)特點(diǎn) 1.1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)二、微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 體積小，重量輕 價(jià)格便宜

7、，成本低 使用方便，運(yùn)行可靠 對工作環(huán)境無特殊要求 1.1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)二、微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 1.1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)一、計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)主頻主頻即時(shí)鐘頻率，是指計(jì)算機(jī)CPU在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。主頻的單位是兆赫茲(MHz)，如486DX/66的主頻為66MHz，Pentium/100的主頻為100MHz，P4的主頻在1GHz以上。 1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)一、計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo) 1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)字長 字長是指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件能同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，它與計(jì)算機(jī)的功能和用途有很大的關(guān)系。 字長決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度，字長越長，計(jì)算

8、機(jī)的運(yùn)算精度就越高。 其次，字長決定了指令直接尋址的能力。字長也影響機(jī)器的運(yùn)算速度，字長長，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度就快。 1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)字長1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)內(nèi)存容量 內(nèi)存儲(chǔ)器中能存儲(chǔ)的信息總字節(jié)數(shù)稱為內(nèi)存容量。單位是字節(jié)。（目前，P4型微機(jī)的內(nèi)存容量一般都在128MB以上）。也有用所存儲(chǔ)的二進(jìn)制位的總數(shù)來表示存儲(chǔ)容量的。 內(nèi)存容量越大，處理數(shù)據(jù)的范圍就越廣，運(yùn)算速度一般也快。 1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)內(nèi)存容量1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)存取周期 把信息代碼存入存儲(chǔ)器，稱為“寫”，把信息代碼從存儲(chǔ)器中取出，稱為“讀”。 存儲(chǔ)器進(jìn)行一次“讀”或“寫”操作所需的時(shí)間稱為存儲(chǔ)器

9、的訪問時(shí)間(或讀寫時(shí)間)，而連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的“讀”或“寫”操作(如連續(xù)的兩次“讀”操作)所需的最短時(shí)間，稱為存取周期(或存儲(chǔ)周期)。微型機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器目前都由超大規(guī)模集成電路制成，其存取周期很短，約為幾十納秒（ns）左右。1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)存取周期1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)運(yùn)算速度 運(yùn)算速度是一項(xiàng)綜合性的性能指標(biāo)，其單位是MIPS(百萬條指令/秒)。因?yàn)楦鞣N指令的類型不同，執(zhí)行不同指令所需的時(shí)間也不一樣。過去以執(zhí)行定點(diǎn)加法指令作標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算運(yùn)算速度，現(xiàn)在用一種等效速度或平均速度來衡量。等效速度是由各種指令平均執(zhí)行時(shí)間以及相對應(yīng)的指令運(yùn)行比例計(jì)算得出來的，即用加權(quán)平均法求得。影響機(jī)器運(yùn)

10、算速度的因素很多，主要是CPU的主頻和存儲(chǔ)器的存取周期。 1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)運(yùn)算速度1.1.5 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)科學(xué)計(jì)算 數(shù)據(jù)處理 過程控制計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)通信 1.1.6 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 科學(xué)計(jì)算 1.1.6 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 十億晶體管芯片下一代個(gè)人計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng) 1.1. 7 計(jì)算機(jī)的發(fā)展展望 十億晶體管芯片 1.1. 7 計(jì)算機(jī)的發(fā)展展望 我國的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)起步于50年代中期。自發(fā)展開始，我國的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)走過了坎坷的道路，大致可分以下幾個(gè)階段。面對封鎖，走“自力更生、奮發(fā)圖強(qiáng)”之路改革開放，我國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)兩大轉(zhuǎn)變“抓應(yīng)用，促發(fā)展”，培育市場成倍增長 廣泛普及計(jì)算機(jī)

11、知識，PC進(jìn)入家庭推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)信息化建設(shè)成績斐然軟件產(chǎn)業(yè)與計(jì)算機(jī)研究同步發(fā)展 1.1.8 我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況我國的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)起步于50年代中期。自發(fā)展開始，我國的計(jì)算機(jī)1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制1.2.2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示1.2.4 信息在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)地址1.2 計(jì)算機(jī)的運(yùn)行基礎(chǔ)1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制1.2 計(jì)算機(jī)的運(yùn)行基礎(chǔ)一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制，是人們利用符號來計(jì)數(shù)的方法數(shù)制的種類：二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制、及十二進(jìn)制、六十進(jìn)制等。 數(shù)制中的一些名詞術(shù)語：數(shù)碼：用數(shù)字表示一種數(shù)制的數(shù)值基：數(shù)制所使用的數(shù)碼個(gè)數(shù)權(quán)：某數(shù)制每一位所具有的值 1.2.

12、1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制 1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制十進(jìn)制：10個(gè)數(shù)碼二進(jìn)制：2個(gè)數(shù)碼0和1，逢2進(jìn)1。十六進(jìn)制：16個(gè)數(shù)碼，0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，逢16進(jìn)1一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制十進(jìn)制：10個(gè)數(shù)碼一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制二進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制：按權(quán)展開十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：整數(shù)部分：“除2取余”法，即逐次除以2，直至商為0，得出的余數(shù)即為二進(jìn)制數(shù)各位的數(shù)碼。 小數(shù)部分：“乘2取整”法，即逐次乘以2，從每次乘積的整數(shù)部分得到二進(jìn)制數(shù)各位的數(shù)碼。 二、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制：按權(quán)展開二、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六

13、進(jìn)制數(shù)的方法，是將二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)開始分別向左(對二進(jìn)制整數(shù))或向右(對二進(jìn)制小數(shù))每4位組成一組，每一組有4位二進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)碼中的1個(gè)數(shù)字，連接起來即可。不足4位的補(bǔ)0。 二、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換一、 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算規(guī)則二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算規(guī)則類似于十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算。加法規(guī)則 減法規(guī)則 乘法規(guī)則 除法規(guī)則 1.2.2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則一、 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算規(guī)則1.2.2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則二、邏輯運(yùn)算規(guī)則 邏輯或運(yùn)算 邏輯與運(yùn)算 邏輯非運(yùn)算 邏輯異或運(yùn)算 1.2.2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則二、邏輯運(yùn)算規(guī)則1.2.2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則一、二進(jìn)

14、制數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和反碼表示 整數(shù)的表示原碼：最高位為符號位，其余為數(shù)值位，數(shù)值部分用二進(jìn)制數(shù)的絕對值表示的方法。+57原=00111001 -57原=10111001反碼：正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼符號位為1，然后將原碼的數(shù)值位各位取反。 +57反=00111001 -57反=110001101.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示一、二進(jìn)制數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和反碼表示 1.2.3 信息在計(jì)算補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼符號位為1，然后將原碼的數(shù)值位各位取反后最低位加1。 +57補(bǔ)=00111001 -57補(bǔ)=11000111引出補(bǔ)碼的目的是為了做減法，減法用補(bǔ)碼的加法來實(shí)現(xiàn)。這樣運(yùn)算器中

15、只要有加法器和移位器就能完成加減乘除運(yùn)算。1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼符號位為1，然后將原【知】 X=+44，Y=+50，求X-Y？（用補(bǔ)碼的加法運(yùn)算來求）【解】 X-Y=X+(-Y) X=+101100，-Y=-110010， X補(bǔ)=0 101100，-Y補(bǔ)=1 001110 X+(-Y) 補(bǔ)=X補(bǔ)+-Y補(bǔ) =0 101100+1 001110=1 111010所以，真值X+(-Y)=-000110即 X-Y=-6舉例說明【知】 X=+44，Y=+50，求X-Y？（用補(bǔ)碼的加法運(yùn)算二、定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)所謂定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)，是指在計(jì)算機(jī)中一個(gè)數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置

16、是固定的，還是浮動(dòng)的，如果一個(gè)數(shù)中小數(shù)點(diǎn)的位置是固定的，則叫定點(diǎn)數(shù)，否則為浮點(diǎn)數(shù)。采用定點(diǎn)數(shù)表示法的計(jì)算機(jī)叫定點(diǎn)計(jì)算機(jī)，采用浮點(diǎn)數(shù)表示法的計(jì)算機(jī)叫浮點(diǎn)計(jì)算機(jī)。1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示二、定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示1. 定點(diǎn)數(shù)表示法：（1）純小數(shù)表示法：把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)值部分的最高位之前。（2）整數(shù)表示法：把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)值部分的最后面。1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示1. 定點(diǎn)數(shù)表示法：1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示2. 浮點(diǎn)數(shù)表示法： 小數(shù)點(diǎn)位置可以浮動(dòng)的表示方法. 一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)包括階碼和尾數(shù)兩個(gè)部分，階碼表示這個(gè)數(shù)的范圍，尾數(shù)表示這個(gè)數(shù)的精度。 任一個(gè)二進(jìn)制數(shù)N

17、可以表示成：N2EM 式中，M為數(shù)N的尾數(shù)或數(shù)碼，E為指數(shù)，是數(shù)N的階碼，是一個(gè)二進(jìn)制整數(shù)。因此，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)分為階碼和尾數(shù)兩個(gè)部分。 1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示2. 浮點(diǎn)數(shù)表示法：1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 對一個(gè)真值為+23.25的十進(jìn)制數(shù)，用浮點(diǎn)數(shù)表示法表示其原碼。 (23.25)10(10111.01)2，用浮點(diǎn)數(shù)表示其原碼為：2+1010.1011101，則在機(jī)器中表示為：這里階碼和尾數(shù)都用原碼表示，實(shí)際上往往是尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，階碼用移碼表示。 浮點(diǎn)數(shù)表示實(shí)例 對一個(gè)真值為+23.25的十進(jìn)制數(shù)，用浮點(diǎn)數(shù)表示法

18、表示其1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示3.計(jì)算機(jī)中字符的表示方法 （1）西文字符的編碼計(jì)算機(jī)中的字符，目前世界上用ASCII碼(American Standard Code for Information Interchange)來表示 1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示3.計(jì)算機(jī)中字符的表示方法 1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示（2）漢字的編碼“GB2312-80” 漢字編碼：我國1981年公布的“中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換漢字編碼”，是一種國家標(biāo)準(zhǔn)編碼。簡稱國標(biāo)碼。用連續(xù)的兩個(gè)字節(jié)對一個(gè)漢字進(jìn)行編碼，并且規(guī)定每個(gè)字節(jié)的最高

19、位均為1。國標(biāo)碼用兩個(gè)字節(jié)的16進(jìn)制數(shù)表示，例如“文”的國標(biāo)碼是“4E44H”，“中華人民共和國”的國標(biāo)碼分別是“5650H、3B2AH、484BH、4371H、3932H、3A4DH、397AH”。 1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示（2）漢字的編碼1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示（2）漢字的編碼 “GB18030-2000”漢字編碼：信息技術(shù) 信息交換用漢字編碼字符集 基本集的擴(kuò)充新標(biāo)準(zhǔn)。GB18030于2000年3月17日由信息產(chǎn)業(yè)部和國家技術(shù)監(jiān)督局頒布，自頒布之日起實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)共收錄了27000多個(gè)漢字，總編碼空間超過150萬個(gè)碼位。GBK：是對“GB2312-80” 擴(kuò)充后的漢字編碼方

20、案，不是國家標(biāo)準(zhǔn)。Unicode:允許表示65536個(gè)字符。1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示（2）漢字的編碼 在計(jì)算機(jī)中一個(gè)字節(jié)是作為一個(gè)不可分割的單位來處理的，所以一個(gè)字節(jié)稱為存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)單元。一個(gè)存儲(chǔ)單元可存儲(chǔ)一定的內(nèi)容，為了便于找到每個(gè)存儲(chǔ)單元，計(jì)算機(jī)對每個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行了編號，這種編號稱之為地址(Address)。圖1.3給出了存儲(chǔ)單元的地址和存儲(chǔ)內(nèi)容的示意圖。 1.2.4 信息在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)地址 在計(jì)算機(jī)中一個(gè)字節(jié)是作為一個(gè)不可分割的單位來處理的， 1.2.4 信息在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)地址圖1.3 存儲(chǔ)單元的地址和存儲(chǔ)內(nèi)容的示意圖 1.2.4 信息在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)地址圖1.3 存儲(chǔ)單

21、元1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成1.3.2 計(jì)算機(jī)工作原理1.3.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)1.3.4 微機(jī)常用的輸入/輸出設(shè)備1.3.5 微機(jī)的外存儲(chǔ)器1.3.6 微機(jī)的啟動(dòng)1.3 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成1.3 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu) 一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。 計(jì)算機(jī)的硬件是指組成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的各種物理裝置,它們是由各種實(shí)實(shí)在在的器件組成的,是計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的硬件由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和控制器五部分組成。 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成一、計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu) 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組

22、成一、計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu) 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成一、計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu) 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成二、常用的輸入設(shè)備1. 輸入設(shè)備功能：把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序通過輸入接口輸入到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。常用輸入設(shè)備：鍵盤鼠標(biāo)器還有：筆輸入設(shè)備、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、圖形數(shù)字化儀、光筆、條形碼閱讀器、模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器等。1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成二、常用的輸入設(shè)備1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成輸出設(shè)備功能：輸出計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果。 根據(jù)用戶的需要，按照輸出的形式制成各種類型的輸出設(shè)備。常用輸出設(shè)備：顯示器打印機(jī)繪圖儀還有：X-Y記錄儀、數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器等。從數(shù)據(jù)輸入輸出

23、的角度看，磁盤機(jī)和磁帶機(jī)也可看作是I/O設(shè)備。三、常用的輸出設(shè)備輸出設(shè)備功能：輸出計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果。三、常用的輸出設(shè)備（1）顯示器組成：監(jiān)視器（顯示器）+顯示卡分類：CRT顯示器和液晶顯示器1）CRT顯示器CRT顯示器主要性能參數(shù)：點(diǎn)距：點(diǎn)距(Dot Pitch)是彩色顯示器的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，是指屏幕上相鄰兩個(gè)相同顏色的熒光點(diǎn)之間的最小距離。點(diǎn)距越小，可以達(dá)到的分辨率就越高，畫面越細(xì)致清晰。單位是毫米。 三、常用的輸出設(shè)備（1）顯示器三、常用的輸出設(shè)備刷新率：即刷新頻率。指屏幕的刷新速度，刷新頻率低，圖像的閃爍和抖動(dòng)就嚴(yán)重，眼睛容易疲勞。刷新頻率又分垂直刷新頻率和水平刷新頻率。垂直刷新頻率又

24、叫場頻(Vertical Scanning Frequency)，以Hz為單位，是畫面的刷新次數(shù)，一般場頻應(yīng)在75Hz以上。水平刷新頻率又叫行頻(Horizontal Scanning Frequency)，是電子槍每秒鐘掃描過的水平線數(shù)目，單位是KHz。 CRT主要性能參數(shù)刷新率：即刷新頻率。指屏幕的刷新速度，刷新頻率低，圖像的閃爍分辨率：分辨率(Resolution)是定義顯示器畫面解析度的標(biāo)準(zhǔn)，一般表示為水平分辨率(一個(gè)掃描行中像素的數(shù)目)和垂直分辨率(掃描行的數(shù)目)的乘積。如1024768，表示水平方向最多可以包含1024個(gè)像素，垂直方向有768條掃描線。屏幕總像素的個(gè)數(shù)是它們的乘積。

25、分辨率越高，畫面包含的像素就越多，圖像就越細(xì)膩清晰。 CRT主要性能參數(shù)分辨率：分辨率(Resolution)是定義顯示器畫面解析度 LCD (Liquid Crystal Display)顯示器利用液晶 的物理特性，當(dāng)通電時(shí)導(dǎo)通，分子排列有規(guī)則，使光線容易通過；不通電時(shí)不導(dǎo)通，分子排列混亂，阻止光線通過。使在屏幕上顯示出圖形。顯示器 LCD (Liquid Crystal Display) 顯卡：(又稱顯示適配器、顯示卡) 圖形處理芯片心臟顯示存儲(chǔ)器（顯存）關(guān)鍵核心部件顯示器 顯卡：(又稱顯示適配器、顯示卡) 顯示器（2）打印機(jī)分類：擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)擊打式打印機(jī)針式打印機(jī)非擊打式

26、打印機(jī)激光打印機(jī)、噴墨打印機(jī)針式打印機(jī)激光打印機(jī)噴墨打印機(jī)打印機(jī)性能指標(biāo)：分辨率dpi (點(diǎn)/英寸) 、打印速度PPM(頁/分鐘) 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成（2）打印機(jī) 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成（3）繪圖機(jī)分類：平板式繪圖機(jī)和滾筒式繪圖機(jī)用于CAD和CAM 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成（3）繪圖機(jī) 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成四、存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器(Memory)是計(jì)算機(jī)用來存放程序和數(shù)據(jù)的記憶部件,是計(jì)算機(jī)各種信息存放和交流的中心。它的基本功能是在控制器的控制下按照指定的地址存入和取出信息。位（bit）:計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位 字節(jié)（

27、Byte）：8個(gè)二進(jìn)制位 每1024個(gè)字節(jié)稱為1K字節(jié)(1KB)1KB=210 =1024字節(jié) 1MB=220 =1024KB1GB=230 =1024MB 1TB=240 =1024GB 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成四、存儲(chǔ)器 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成四、存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器可分為內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器,簡稱內(nèi)存與外存。（一）內(nèi)存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器的種類SDRAM（Synchronous DRAM，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）簡稱同步動(dòng)態(tài)內(nèi)存，它是與系統(tǒng)時(shí)鐘同步的，即使用和系統(tǒng)主板、CPU相同的工作時(shí)鐘，如，CPU的外頻為100MHz，那么，送到內(nèi)存上的頻率也是100MHz。由于是同步，其存取速度有相

28、當(dāng)大的提高，一個(gè)CPU時(shí)鐘周期即可完成數(shù)據(jù)的訪問和刷新，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸率，其速度要比DRAM和EDO DRAM快得多，傳輸率最大可達(dá)到200 MHz。其工作電壓一般為3.3V，或者更低。其接口多為168線的DIMM封裝類型。SDRAM是當(dāng)前微機(jī)系統(tǒng)流行的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存類型配置。 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成四、存儲(chǔ)器 DDR SDRAMDDR SDRAM（Dual Data Rate SDRAM）簡稱DDR，是雙倍速率SDRAM的意思。它比SDRAM速度高一倍。DDR建立在SDRAM的基礎(chǔ)上，但在速度和容量上有了提高。首先，它使用了更多、更先進(jìn)的同步電路；其次，DDR使用了Delay-Loc

29、ked Loop（DDL，延時(shí)鎖定電路）來提供一個(gè)數(shù)據(jù)濾波信號（DataStrobe signal）DDR SDRAM在本質(zhì)上不需要提高時(shí)鐘頻率就能加倍提高SDRAM的吞吐量，原因是它在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)的上升/下降沿內(nèi)都可傳送數(shù)據(jù)。DDR內(nèi)存條的尺寸和SDRAM相同，但插腳數(shù)由SDRAM的168pin（線）改為186pin。為了保持較高的數(shù)據(jù)傳輸率，電氣信號改為支持電壓為2.5V的SSTL2信號標(biāo)準(zhǔn)。 （一）內(nèi)存儲(chǔ)器的種類DDR SDRAM（一）內(nèi)存儲(chǔ)器的種類RDRAMRDRAM也就是RAMBUS，是由美國RAMBUS公司研發(fā)的高速多通道DRAM技術(shù)，基于一種類RISC（Reduced Inst

30、ruction Set Computing，精簡指令集計(jì)算機(jī)）的理念，就是通過減少每時(shí)鐘周期可通過的數(shù)據(jù)來減少復(fù)雜性，再通過提高工作頻率來彌補(bǔ)它的不足。RDRAM的工作電壓為2.5V，它的時(shí)鐘頻率可高達(dá)400MHz，由于在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)的上升/下降沿內(nèi)都可傳送數(shù)據(jù)，這樣，300MHz的RDRAM的實(shí)際頻率可以看成600MHz，400MHz的RDRAM的實(shí)際頻率可以看成800MHz。所以，RDRAM內(nèi)存被稱為PC600和PC800。 （一）內(nèi)存儲(chǔ)器的種類RDRAM（一）內(nèi)存儲(chǔ)器的種類 存儲(chǔ)大量的暫時(shí)不參加運(yùn)算或處理的程序和數(shù)據(jù)，又叫輔助存儲(chǔ)器。 外存按存儲(chǔ)介質(zhì)分為磁表面存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器。 磁表面

31、存儲(chǔ)器有硬磁盤存儲(chǔ)器、軟磁盤存儲(chǔ)器、和磁帶存儲(chǔ)器等。光盤存儲(chǔ)器有：只讀光盤CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)交互式光盤CD-I視頻光盤Video-CD（二） 外存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)大量的暫時(shí)不參加運(yùn)算或處理的程序和數(shù)據(jù)，又叫輔助存儲(chǔ) （二） 外存儲(chǔ)器內(nèi)存和外存的區(qū)別 （二） 外存儲(chǔ)器內(nèi)存和外存的區(qū)別五、運(yùn)算器運(yùn)算器的功能是在控制器的指揮下，對信息或數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算,包括算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。運(yùn)算器的功能可以歸納為：實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和某些中間運(yùn)算結(jié)果。挑選參加運(yùn)算的數(shù)據(jù),選中要執(zhí)行的運(yùn)算功能,并把運(yùn)算結(jié)果輸?shù)剿蟮牟考小?.3

32、.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成五、運(yùn)算器1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成六、控制器控制器是計(jì)算機(jī)的控制中心，用來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)本身運(yùn)算過程的自動(dòng)化。它指揮計(jì)算機(jī)各部件按照指令功能的要求進(jìn)行所需要的操作。它從存儲(chǔ)器中取出指令,分析指令的功能(指令譯碼),產(chǎn)生一系列的控制信號,去控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)地工作，并控制程序的執(zhí)行順序。因此,控制器的主要工作是不斷地取指令、分析指令和執(zhí)行指令。 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成六、控制器1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成一、指令和程序輸入計(jì)算機(jī)的信息一般有兩類，一類稱為數(shù)據(jù)，一類稱為程序。 指令指令是指示計(jì)算機(jī)如何工作的命令，它通常由一串二進(jìn)制數(shù)碼組成，這串二進(jìn)制數(shù)

33、碼包括操作碼和地址碼兩部分。 2.程序程序是由一系列指令組成的，它是為解決某一問題而設(shè)計(jì)的一系列排列有序的指令的集合。 1.3.2 計(jì)算機(jī)工作原理一、指令和程序 1.3.2 計(jì)算機(jī)工作原理二、存儲(chǔ)程序和程序控制原理存儲(chǔ)程序和程序控制原理是美籍匈牙利科學(xué)家馮諾依曼于1945年提出來的，是計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)完成運(yùn)算或處理過程的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)仍遵循著這個(gè)原理。存儲(chǔ)程序和程序控制原理的要點(diǎn)是，為解決某個(gè)問題，需事先編制好程序，程序可以由高級語言的語句編寫，也可以由機(jī)器指令組成，即程序是由一系列指令組成的。程序輸入到計(jì)算機(jī)中，存儲(chǔ)在內(nèi)存儲(chǔ)器中(存儲(chǔ)原理)，在運(yùn)行時(shí)，控制器按地址順序取出存放在內(nèi)存儲(chǔ)器中的

34、指令(按地址順序訪問指令)，然后分析指令，執(zhí)行指令的功能，遇到轉(zhuǎn)移指令時(shí)，則轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移地址，再按地址順序訪問指令（程序控制）。 1.3.2 計(jì)算機(jī)工作原理二、存儲(chǔ)程序和程序控制原理 1.3.2 計(jì)算機(jī)工作原理三、計(jì)算機(jī)的工作過程控制器控制輸入設(shè)備將數(shù)據(jù)和程序從輸入設(shè)備輸入到內(nèi)存儲(chǔ)器；在控制器指揮下，從存儲(chǔ)器取出指令送入控制器；控制器分析指令，指揮運(yùn)算器、存儲(chǔ)器執(zhí)行指令規(guī)定的操作；運(yùn)算結(jié)果由控制器控制，送到存儲(chǔ)器保存或送輸出設(shè)備輸出；返回到第2步，繼續(xù)取下一條指令，如此反復(fù)，直至程序結(jié)束。 1.3.2 計(jì)算機(jī)工作原理三、計(jì)算機(jī)的工作過程 1.3.2 計(jì)算機(jī)工作原理一、微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本配置

35、當(dāng)前普遍使用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（PC機(jī)）硬件的組成成分，從外觀上看，它主要包括五大部分（如下圖所示）：主機(jī)箱（主機(jī)箱內(nèi)安裝有主板（系統(tǒng)板）、軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤、光盤、電源等。）主板上安裝有CPU、內(nèi)存儲(chǔ)器、芯片組、BIOS和CMOS、總線擴(kuò)展槽和一些接口電路。 顯示器鍵盤鼠標(biāo)器音箱 1.3.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)一、微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本配置 1.3.3 微型計(jì)算機(jī)系計(jì)算機(jī)的硬件配置組成示意圖 1.3.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件配置組成示意圖 1.3.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬主板（mainboard）又叫主機(jī)板、系統(tǒng)板（systemboard）、母板（motherboard），

36、是PC機(jī)硬件系統(tǒng)的核心。它安裝在計(jì)算機(jī)主機(jī)箱內(nèi)，是一塊矩形印刷電路板，用來連接計(jì)算機(jī)的各種內(nèi)外設(shè)備。CPU、內(nèi)存儲(chǔ)器、顯示卡和聲卡等直接安插在主板上，硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、光驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)器等外部設(shè)備則通過纜線、接口與主板相連，主板上還安裝了組成計(jì)算機(jī)的主要電路系統(tǒng)，如I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關(guān)接口、指示燈接插件、擴(kuò)充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。1.3.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)二、系統(tǒng)主板主板（mainboard）又叫主機(jī)板、系統(tǒng)板（systemb1主板的結(jié)構(gòu)示意圖1主板的結(jié)構(gòu)示意圖主板芯片組 主板芯片組簡稱芯片組（Chipset），是主板的核心組成部分，其全稱是

37、主板邏輯控制芯片組，芯片組決定了主板的功能，代表了主板的風(fēng)格，更代表了主板檔次的高低，影響著整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的性能。 北橋芯片：和CPU密切聯(lián)系的，控制的是系統(tǒng)總線、L2Cache、AGP總線、內(nèi)存以及PCI總線，決定著支持內(nèi)存的類型和最大容量，決定是否支持AGP高速圖形接口及ECC數(shù)據(jù)糾錯(cuò)等。 南橋芯片：決定著是否對USB（通用串行總線）、IDE、Ultra DMA/33傳輸和ACPI（高級能源管理）的支持，以及是否包括KBC（鍵盤控制模塊）和RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊）。 二、系統(tǒng)主板主板芯片組 二、系統(tǒng)主板CMOS的本意是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，這是一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料。在微機(jī)上是

38、主板上的一塊可讀寫的RAM芯片，用來保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對某些參數(shù)的設(shè)定。CMOS可由主板上的電池供電，它的耗電量非常低（每位約10毫微瓦），即使系統(tǒng)掉電，或者一、兩年不開機(jī)，CMOS中的信息也不會(huì)丟失。 2. CMOSCMOS的本意是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，這是一種大規(guī)模應(yīng)用于集BIOS即微機(jī)的基本輸入輸出系統(tǒng)（Basic Input-Output System），是集成在主板上的一個(gè)ROM芯片，現(xiàn)在一般是Flash ROM芯片，其中保存有微機(jī)系統(tǒng)最重要的基本輸入/輸出程序、系統(tǒng)信息設(shè)置、開機(jī)加電自檢程序和系統(tǒng)自舉程序。在主板上可以看到BIOS ROM芯片。BIOS是微機(jī)啟動(dòng)的核心，又

39、與主板關(guān)系密切，假如我們錯(cuò)誤地設(shè)定了BIOS，輕則微機(jī)無法開機(jī)，重則燒毀CPU、顯卡等重要硬件，即使不發(fā)生上述情況，不合適的BIOS設(shè)定也會(huì)影響到系統(tǒng)的運(yùn)行性能，所以了解BIOS，熟悉BIOS的設(shè)定是非常重要的。最流行的BIOS是美國Award公司的產(chǎn)品，各種品牌的主板上的BIOS幾乎都是Award的經(jīng)過簡單修改的版本，以適應(yīng)自己的需要。另外還有AMI、Phoenix公司生產(chǎn)的BIOS。 3. BIOSBIOS即微機(jī)的基本輸入輸出系統(tǒng)（Basic Input-OBIOS與CMOS兩者之間既有密切的關(guān)系，又有不同的含義，BIOS中的系統(tǒng)設(shè)置程序是完成參數(shù)設(shè)置的手段，而CMOS RAM是所設(shè)定系統(tǒng)

40、參數(shù)的存放場所，是結(jié)果。由于它們都跟系統(tǒng)設(shè)置密切相關(guān)，故在習(xí)慣說法上有“BIOS設(shè)置”和“CMOS設(shè)置”的說法。這種習(xí)慣說法不確切，正確的說法應(yīng)是“通過BIOS設(shè)置程序?qū)MOS參數(shù)進(jìn)行設(shè)置”。 BIOS和CMOS芯片間的聯(lián)系BIOS與CMOS兩者之間既有密切的關(guān)系，又有不同的含義，BAGP（Accelerated Graphics Port）是加速圖形端口的縮寫，這是一種解決視頻帶寬不足而制定的總線結(jié)構(gòu)。AGP總線的工作頻率為66MHz，一般可提供528MB/s的數(shù)據(jù)傳輸率，此外，通過AGP特有的DIME方式可為AGP顯卡動(dòng)態(tài)地分配系統(tǒng)主存，從而保證低成本下的顯卡也能獲得較好的3D圖像處理性

41、能。目前市場上的主流產(chǎn)品均采用AGP接口設(shè)計(jì)。 4. AGPAGP（Accelerated Graphics Port）主板上有一系列擴(kuò)展槽，它是用來插各種選件的接口板的，顯示器適配器和打印機(jī)適配器也插在擴(kuò)展槽中。擴(kuò)展槽又稱總線接插器，當(dāng)一塊總線適配卡插入某個(gè)擴(kuò)展槽中,就與系統(tǒng)總線接通了。 有代表性的系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)主要有ISA、EISA、VESA和PCI。各種不同類型微機(jī)系統(tǒng)板上的擴(kuò)展槽數(shù)量和形式可設(shè)計(jì)成各種各樣。 5. 系統(tǒng)總線和擴(kuò)展槽主板上有一系列擴(kuò)展槽，它是用來插各種選件的接口板的，顯示器適 高速緩存是為了提高數(shù)據(jù)的處理速度而設(shè)置的。高速緩存有兩級，即一級高速緩存（L1 Cache）和二級

42、高速緩存（L2 Cache）。 L1高速緩存一般是內(nèi)置的，即集成在CPU內(nèi)，這可以提高CPU的運(yùn)行效率。L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對CPU的影響較大，它運(yùn)行在CPU的時(shí)鐘頻率上。Cache的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1高速緩存不可能做得太大，目前，CPU的L1 Cache一般在32KB64KB之間，少數(shù)可以達(dá)到128KB。 L2高速緩存的容量和頻率對CPU的影響也很大，L2 Cache的時(shí)鐘頻率為CPU時(shí)鐘頻率的一半或者全速。L2 Cache的容量一般相當(dāng)于L1 Cache容量的48倍，目前，L2 Cache的容量一般在128KB512KB之間，高的可達(dá)1MB以上。6.

43、Cache 高速緩存是為了提高數(shù)據(jù)的處理速度而設(shè)置的。高速緩存有三、微處理器芯片 微處理器芯片（CPU）插在主板上，是微機(jī)系統(tǒng)最重要的芯片，它是微型計(jì)算機(jī)的核心。世界上微處理器芯片的主要生產(chǎn)廠家是美國的Intel公司，它生產(chǎn)的80X86系列微處理器是目前世界上眾多微機(jī)整機(jī)生產(chǎn)廠家選用的主流CPU芯片。其它比較主要的廠家和產(chǎn)品還有AMD公司的K系列（如K6-2、K6-3、K-7等），Cyrix公司的M系列等。非主流微處理器在世界微機(jī)市場上只占不到20%左右的份額。三、微處理器芯片 微處理器芯片（CPU）插在主板上，是微機(jī)系四、內(nèi)存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器的主要性能參數(shù)是存儲(chǔ)容量和存取速度。存儲(chǔ)容量以字節(jié)為

44、單位，它反映了存儲(chǔ)空間的大小，存儲(chǔ)容量越大，計(jì)算機(jī)能記憶的信息量就越多。存取速度以ns（毫微妙，或稱納秒）為單位，常見的有60ns、70ns、80ns，數(shù)字越小表明內(nèi)存的存取速度越快。 內(nèi)存儲(chǔ)器所使用的存儲(chǔ)器件有兩種：只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM。四、內(nèi)存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器的主要性能參數(shù)是存儲(chǔ)容量和存取速度。五、電源 主機(jī)箱內(nèi)往往帶有一個(gè)電源，早期的IBM-PC機(jī)的電源功率為65W,PC/XT的電源功率為135W或150W，386以后微機(jī)的電源功率往往大于200W。電源的作用是把交流電轉(zhuǎn)換成12V和5V的直流電，這是驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)各個(gè)部件電路所需要的電壓。五、電源 主機(jī)箱內(nèi)往往帶有一個(gè)電源，

45、早期的IBM-PC機(jī)的電六、外存儲(chǔ)器及其它附件在主機(jī)箱里還安裝了硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM或DVD光盤驅(qū)動(dòng)器等外存儲(chǔ)器，還有喇叭、指示燈等附件。七、輸入/輸出設(shè)備底下進(jìn)行介紹。（略過）六、外存儲(chǔ)器及其它附件在主機(jī)箱里還安裝了硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)一、鍵盤 鍵盤是微機(jī)系統(tǒng)必配的基本輸入設(shè)備。 按照鍵盤的鍵數(shù)，鍵盤可分為86鍵盤、101鍵盤、104鍵盤、Win98鍵盤等。 104鍵盤是目前使用最廣泛的鍵盤，該鍵盤共有四個(gè)鍵區(qū)：功能鍵區(qū)、主鍵盤區(qū)、光標(biāo)控制鍵區(qū)和數(shù)字鍵區(qū)(小鍵盤)。圖1.5是104鍵盤的鍵面圖。1.3.4 微機(jī)常用的輸入/輸出設(shè)備一、鍵盤 1.3.4 微機(jī)常用的輸入/輸出設(shè)備

46、圖1.5 104鍵盤的鍵面圖圖1.5 104鍵盤的鍵面圖二、鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器是微機(jī)Windows環(huán)境下常用的一種計(jì)算機(jī)命令輸入裝置。按照工作原理，鼠標(biāo)器可分為機(jī)械式鼠標(biāo)、光電式鼠標(biāo)、半光電半機(jī)械式鼠標(biāo)3類。 二、鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器是微機(jī)Windows環(huán)境下常用的一種計(jì)算機(jī)命三、顯示器 顯示器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的輸出設(shè)備，也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的部分。 按所采用的顯示器件分類，有陰極射線管（Cathode Ray Tube，簡稱CRT）顯示器，液晶顯示器（Liquid Crystal Display，簡稱LCD），等離子顯示器等。目前微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所配備的大多是CRT顯示器和液晶顯示器。按所顯示的信息內(nèi)

47、容分類，有字符顯示器、圖形顯示器、圖像顯示器3大類。按顯示器的功能分類，有普通顯示器和顯示終端兩大類。 三、顯示器 顯示器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的輸出設(shè)備，也是計(jì)算機(jī)三、顯示器 顯示系統(tǒng)包括顯示器和顯示適配器(又稱顯示卡),性能由這兩部分的性能決定。顯示器的主要性能指標(biāo)有：屏幕尺寸可視圖像尺寸（Viewable Image Size，縮寫為VIS） 屏幕類型像素分辨率（Resolution）點(diǎn)距（Dot Pitch）掃描方式刷新頻率視頻帶寬（Band Width）三、顯示器 顯示系統(tǒng)包括顯示器和顯示適配器(又稱顯示卡),四、打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最基本的設(shè)備之一。 按印字方式，可分為擊打式打印

48、機(jī)和非擊打式印字機(jī)兩種。 點(diǎn)陣式打印機(jī)噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)四、打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最基本的設(shè)備之一。 1.3.5 微機(jī)的外存儲(chǔ)器微機(jī)所使用的外存儲(chǔ)器有硬磁盤存儲(chǔ)器、軟磁盤存儲(chǔ)器、光盤存儲(chǔ)器和可移動(dòng)存儲(chǔ)器。無論是磁盤存儲(chǔ)器還是光盤存儲(chǔ)器，都由三部分組成：盤驅(qū)動(dòng)器、盤控制器和盤片。1.3.5 微機(jī)的外存儲(chǔ)器微機(jī)所使用的外存儲(chǔ)器有硬磁盤存儲(chǔ)一、硬磁盤存儲(chǔ)器硬磁盤存儲(chǔ)器由硬盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤控制器和硬盤片三部分組成。1.硬盤驅(qū)動(dòng)器由主軸驅(qū)動(dòng)部件，磁頭定位部件，以及讀/寫電路，向磁盤控制器傳輸數(shù)據(jù)的邏輯電路組成。2.硬盤控制器俗稱控制卡，它做成電路板的形式插在主機(jī)箱內(nèi)主板的總線插槽中。控制器的作用是接受

49、主機(jī)發(fā)送的命令和數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器的控制命令和驅(qū)動(dòng)器可以接受的數(shù)據(jù)格式，以控制驅(qū)動(dòng)器的讀寫操作。一個(gè)控制器可以控制一臺(tái)或幾臺(tái)驅(qū)動(dòng)器。3.盤片是信息的存儲(chǔ)介質(zhì)。硬磁盤的盤片一般以鋁合金為基體，表面涂有一層磁性材料。 一、硬磁盤存儲(chǔ)器硬磁盤存儲(chǔ)器由硬盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤控制器和硬盤片二、軟磁盤存儲(chǔ)器軟磁盤存儲(chǔ)器簡稱軟盤，是早期微機(jī)系統(tǒng)重要的組成部分。現(xiàn)代P4型以上微機(jī)中軟盤子系統(tǒng)已經(jīng)淘汰，本書也不再介紹。 二、軟磁盤存儲(chǔ)器軟磁盤存儲(chǔ)器簡稱軟盤，是早期微機(jī)系統(tǒng)重要的組三、光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器的分類只讀光盤：只讀光盤CD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory）是最常用的光盤，

50、直徑約12cm，存儲(chǔ)容量約650MB。用戶只能讀出信息。一次寫多次讀光盤WORM（Write Once Read Many）光盤在使用前首先要進(jìn)行格式化。可重寫光盤Rewriteable：是最理想的光盤類型，也是最有應(yīng)用前途的光盤類型。三、光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器的分類三、光盤存儲(chǔ)器2. 光盤驅(qū)動(dòng)器 CD-ROM光盤驅(qū)動(dòng)器 CD-R刻錄機(jī) CD-RW刻錄機(jī)三、光盤存儲(chǔ)器2. 光盤驅(qū)動(dòng)器三、光盤存儲(chǔ)器 3. DVD光盤存儲(chǔ)器 DVD的分類：DVD產(chǎn)品的五種規(guī)格是DVD-ROM：計(jì)算機(jī)軟件只讀光盤，用途類似CDROM；DVD-Video：家用的影音光盤，用途類似LD或Video CD；DVD-Audi

51、o：音樂盤片，用途類似音樂CD；DVD-R（或稱DVDWriteOnce）：限寫一次的DVD，用途類似 CDR；DVD-RAM(或稱DVDRewritable)：可多次讀寫的光盤，用途類 似MO。 DVD驅(qū)動(dòng)器DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器；DVD刻錄機(jī)三、光盤存儲(chǔ)器 3. DVD光盤存儲(chǔ)器四、USB移動(dòng)存儲(chǔ)器移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，大致可分為兩類介質(zhì)/設(shè)備分離型和完全整合型的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備?，F(xiàn)在使用的大都是完全整合型的優(yōu)盤移動(dòng)硬盤 四、USB移動(dòng)存儲(chǔ)器移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，大致可分為兩類介質(zhì)/設(shè)1.3.6 微機(jī)的啟動(dòng)微機(jī)的啟動(dòng)分冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)。冷啟動(dòng)冷啟動(dòng)是指計(jì)算機(jī)在關(guān)機(jī)狀態(tài)下開電源啟動(dòng)操作系統(tǒng)，因此又稱加電啟動(dòng)或開機(jī)。

52、 2.熱啟動(dòng)計(jì)算機(jī)在開機(jī)的狀態(tài)下，因某種原因造成死機(jī)，此時(shí)一般可用熱啟動(dòng)方式啟動(dòng)。 1.3.6 微機(jī)的啟動(dòng)微機(jī)的啟動(dòng)分冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)。1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件的分類1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識1.4 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件的分類1.4 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)一、什么是計(jì)算機(jī)軟件 軟件：在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的各種程序以及有關(guān)的文檔資料。 程序：用某種特定的符號系統(tǒng)（語言）對被處理的數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)算法的過程進(jìn)行描述。 裸機(jī)：通常把不裝備任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為硬件計(jì)算機(jī)或裸機(jī) 1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件的分類一、什么是計(jì)算機(jī)軟件 1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件的分類二、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必備的軟件，主要功能是管

53、理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源(包括硬件和軟件)，以及開發(fā)應(yīng)用軟件。 系統(tǒng)軟件所包括的四個(gè)方面軟件及其功能是：操作系統(tǒng)各種語言處理程序系統(tǒng)支撐和服務(wù)程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件的分類二、系統(tǒng)軟件 1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件的分類三、應(yīng)用軟件為解決計(jì)算機(jī)各類應(yīng)用問題而編制的軟件稱為應(yīng)用軟件?？煞譃橛脩舫绦蚝蛻?yīng)用軟件包，它是由系統(tǒng)軟件開發(fā)的。用戶程序應(yīng)用軟件包 1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件的分類三、應(yīng)用軟件 1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件的分類一、程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言分為三種類型：機(jī)器語言、匯編語言和高級語言。機(jī)器語言匯編語言高級語言1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識一、程序設(shè)計(jì)語言1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識二

54、、語言處理程序計(jì)算機(jī)只能執(zhí)行機(jī)器語言程序，用匯編語言或高級語言編寫的程序(稱為源程序)，計(jì)算機(jī)是不能識別和執(zhí)行的，這種把用匯編語言或高級語言編寫的源程序翻譯成機(jī)器可執(zhí)行的機(jī)器語言程序，就是“語言處理程序”。 語言處理程序包括匯編程序、解釋程序和翻譯程序。 1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識二、語言處理程序 1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識（1）匯編程序匯編程序是把用匯編語言寫的匯編語言源程序翻譯成機(jī)器可執(zhí)行的由機(jī)器語言表示的目標(biāo)程序的翻譯程序，其翻譯過程叫匯編。 匯編語言源程序 機(jī)器語言程序 (匯編) 1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識匯編程序 計(jì)算機(jī) （1）匯編程序 1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識匯編程序 計(jì)算機(jī)（2

55、）解釋程序解釋程序接受用某種程序設(shè)計(jì)語言(比如BASIC語言)編寫的源程序，然后對源程序的每個(gè)語句逐句進(jìn)行解釋并執(zhí)行，最后得出結(jié)果。 （3）編譯程序編譯程序是將用高級語言所編寫的源程序翻譯成與之等價(jià)的用機(jī)器語言表示的目標(biāo)程序的翻譯程序，其翻譯過程稱為編譯。 1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識（2）解釋程序 1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識編譯程序和解釋程序的區(qū)別在于，前者首先將源程序翻譯成目標(biāo)代碼，計(jì)算機(jī)再執(zhí)行由此生成的目標(biāo)程序。而后者則是檢查高級語言書寫的源程序，然后直接執(zhí)行源程序所指定的動(dòng)作。 1.4.2 計(jì)算機(jī)語言知識編譯程序和解釋程序的區(qū)別在于，前者首先將源程序翻譯成目標(biāo)代碼大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) （第2版

56、）大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) （第2版）第2章 操作系統(tǒng)與Windows XP的使用第2章 操作系統(tǒng)與Windows XP的使用2.1 操作系統(tǒng)基本知識2.2 中文Windows XP操作系統(tǒng)概述2.3 Windows XP的程序和文件管理2.4 Windows XP的控制面板2.5 附件內(nèi)容2.1 操作系統(tǒng)基本知識內(nèi)容2.1.1 操作系統(tǒng)概述2.1.2 操作系統(tǒng)的管理功能2.1.3 文件系統(tǒng)2.1 操作系統(tǒng)基本知識2.1.1 操作系統(tǒng)概述2.1 操作系統(tǒng)基本知識 操作系統(tǒng)(OS-Operating System)是計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中最重要、最基本的系統(tǒng)軟件，可以看成是計(jì)算機(jī)硬件的第一級擴(kuò)充。它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

57、的核心控制軟件，是對計(jì)算機(jī)的全部資源進(jìn)行控制和管理的大型程序。20世紀(jì)80年代，微機(jī)上使用的操作系統(tǒng)主要是字符界面的MS-DOS，20世紀(jì)90年代起逐漸為圖形界面的Windows所代替。2.1 操作系統(tǒng)基本知識 操作系統(tǒng)(OS-Operating System)是一、操作系統(tǒng)功能操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源管理者，其主要任務(wù)是管理并調(diào)度計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的使用。其主要管理功能有： 處理機(jī)管理 存儲(chǔ)管理 設(shè)備管理 文件管理 作業(yè)管理 2.1.1 操作系統(tǒng)概述一、操作系統(tǒng)功能2.1.1 操作系統(tǒng)概述 操作系統(tǒng)有多種分類方法，通常把操作系統(tǒng)分為4類。批處理系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)二、

58、操作系統(tǒng)分類 操作系統(tǒng)有多種分類方法，通常把操作系統(tǒng)分為4類。二、操作1. DOS DOS是16位的字符界面的微機(jī)操作系統(tǒng)。分為MS-DOS和PC-DOS兩種，其基本命令及操作方法都相同，統(tǒng)稱DOS操作系統(tǒng)，它們是單用戶磁盤操作系統(tǒng)，特點(diǎn)是簡單易學(xué)，硬件要求低，使用方便，但存儲(chǔ)能力有限。三、常用操作系統(tǒng)簡介1. DOS三、常用操作系統(tǒng)簡介2.Windows Microsoft公司推出的Windows操作系統(tǒng)，以其友好的圖形用戶界面和對擴(kuò)展內(nèi)存的多任務(wù)支持，簡單的操作方法，吸引著越來越多的用戶，從90年代中期開始，成為微機(jī)的主流操作系統(tǒng)。從Windows 3.x到全32位的Windows 95/

59、98/2000/XP和Windows NT，普遍受到人們的青昧。Windows的最新版本是2006年11月推出的支持64位運(yùn)算的Windows Vista操作系統(tǒng)。三、常用操作系統(tǒng)簡介2.Windows 三、常用操作系統(tǒng)簡介3. UNIX操作系統(tǒng)UNIX是個(gè)通用、多用戶、多任務(wù)、交互式的分時(shí)操作系統(tǒng)。由于它結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)、效率高、使用方便和可移植性好等優(yōu)點(diǎn)，被國際上公認(rèn)為是一個(gè)十分成功的通用操作系統(tǒng)。 UNIX系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是具有較好的可靠性和安全性，支持多任務(wù)、多處理、多用戶、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。缺點(diǎn)是缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用程序不夠豐富，并且不易學(xué)習(xí)，使其的普及及應(yīng)用受到了限制。三、常用操作系統(tǒng)

60、簡介3. UNIX操作系統(tǒng)三、常用操作系統(tǒng)簡介4. LinuxLinux是一種源代碼開放的操作系統(tǒng)。用戶可以通過Internet免費(fèi)獲取Linux及其生成工具的源代碼，然后進(jìn)行修改，建立一個(gè)自己的Linux開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)Linux軟件。Linux繼承了UNIX以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計(jì)思想，是一個(gè)性能穩(wěn)定的多用戶操作系統(tǒng)。同時(shí)，它還支持多任務(wù)、多進(jìn)程和多CPU。三、常用操作系統(tǒng)簡介4. Linux三、常用操作系統(tǒng)簡介5. Novell NetWareNovell NetWare是一個(gè)基于文件服務(wù)和目錄服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，主要用于構(gòu)建局域網(wǎng)。三、常用操作系統(tǒng)簡介5. Novell NetWare三、常用